জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের উদ্দীপনা ব্যবস্থা কী?

প্রকৃতিতে সব নদীরই একটি নির্দিষ্ট ঢাল থাকে। মাধ্যাকর্ষণের প্রভাবে জল নদীগর্ভ বরাবর প্রবাহিত হয়। উচ্চ উচ্চতায় থাকা জলে প্রচুর পরিমাণে স্থিতিশক্তি থাকে। জলবাহী কাঠামো এবং তড়িৎ-যান্ত্রিক সরঞ্জামের সাহায্যে জলের শক্তিকে বৈদ্যুতিক শক্তিতে রূপান্তরিত করা যায়, অর্থাৎ জলবিদ্যুৎ উৎপাদন করা হয়। জলবিদ্যুৎ উৎপাদনের মূলনীতি হলো আমাদের তড়িৎ-চুম্বকীয় আবেশ, অর্থাৎ, যখন কোনো পরিবাহী একটি চৌম্বক ক্ষেত্রে চৌম্বক ফ্লাক্স রেখাকে ছেদ করে, তখন এটি তড়িৎ প্রবাহ উৎপন্ন করে। এর মধ্যে, চৌম্বক ক্ষেত্রে পরিবাহীর "সঞ্চালন" সাধিত হয় টারবাইনে জলের প্রবাহের আঘাতের মাধ্যমে, যা জলের শক্তিকে ঘূর্ণনশীল যান্ত্রিক শক্তিতে রূপান্তরিত করে; এবং চৌম্বক ক্ষেত্রটি প্রায় সবসময়ই এক্সাইটেশন সিস্টেম দ্বারা উৎপন্ন এক্সাইটেশন কারেন্টের মাধ্যমে জেনারেটরের রোটর ওয়াইন্ডিং-এর মধ্যে দিয়ে প্রবাহিত হয়ে তৈরি হয়, অর্থাৎ, চৌম্বকত্ব বিদ্যুৎ দ্বারা উৎপন্ন হয়।
১. এক্সাইটেশন সিস্টেম কী? শক্তি রূপান্তর বাস্তবায়নের জন্য সিনক্রোনাস জেনারেটরের একটি ডিসি চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রয়োজন হয়, এবং যে ডিসি কারেন্ট এই চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে তাকে জেনারেটরের এক্সাইটেশন কারেন্ট বলা হয়। সাধারণত, তড়িৎ-চৌম্বকীয় আবেশের নীতি অনুসারে জেনারেটরের রোটরে চৌম্বক ক্ষেত্র গঠনের প্রক্রিয়াকে এক্সাইটেশন বলা হয়। এক্সাইটেশন সিস্টেম বলতে সেই সরঞ্জামকে বোঝায় যা সিনক্রোনাস জেনারেটরের জন্য এক্সাইটেশন কারেন্ট সরবরাহ করে। এটি সিনক্রোনাস জেনারেটরের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। এটি সাধারণত দুটি প্রধান অংশ নিয়ে গঠিত: এক্সাইটেশন পাওয়ার ইউনিট এবং এক্সাইটেশন রেগুলেটর। এক্সাইটেশন পাওয়ার ইউনিট সিনক্রোনাস জেনারেটরের রোটরে এক্সাইটেশন কারেন্ট সরবরাহ করে, এবং এক্সাইটেশন রেগুলেটর ইনপুট সিগন্যাল ও প্রদত্ত নিয়ন্ত্রণের মানদণ্ড অনুসারে এক্সাইটেশন পাওয়ার ইউনিটের আউটপুট নিয়ন্ত্রণ করে।

2. এক্সাইটেশন সিস্টেমের কার্যকারিতা এক্সাইটেশন সিস্টেমের নিম্নলিখিত প্রধান কাজগুলি রয়েছে: (1) স্বাভাবিক অপারেটিং অবস্থায়, এটি জেনারেটরের এক্সাইটেশন কারেন্ট সরবরাহ করে এবং ভোল্টেজ স্থিতিশীলতা বজায় রাখার জন্য জেনারেটরের টার্মিনাল ভোল্টেজ এবং লোডের অবস্থা অনুযায়ী প্রদত্ত নিয়ম অনুসারে এক্সাইটেশন কারেন্ট সামঞ্জস্য করে। এক্সাইটেশন কারেন্ট সামঞ্জস্য করে কেন ভোল্টেজ স্থিতিশীলতা বজায় রাখা যায়? জেনারেটরের স্টেটর ওয়াইন্ডিং-এর আবিষ্ট বিভব (অর্থাৎ নো-লোড বিভব) Ed, টার্মিনাল ভোল্টেজ Ug, জেনারেটরের প্রতিক্রিয়াশীল লোড কারেন্ট Ir এবং অনুদৈর্ঘ্য সিনক্রোনাস রিঅ্যাকট্যান্স Xd-এর মধ্যে একটি আনুমানিক সম্পর্ক রয়েছে:
আবিষ্ট বিভব Ed চৌম্বক ফ্লাক্সের সমানুপাতিক, এবং চৌম্বক ফ্লাক্স উদ্দীপক প্রবাহের মানের উপর নির্ভর করে। যখন উদ্দীপক প্রবাহ অপরিবর্তিত থাকে, তখন চৌম্বক ফ্লাক্স এবং আবিষ্ট বিভব Ed অপরিবর্তিত থাকে। উপরের সূত্র থেকে দেখা যায় যে প্রতিক্রিয়াশীল প্রবাহ বৃদ্ধির সাথে সাথে জেনারেটরের টার্মিনাল ভোল্টেজ হ্রাস পাবে। যাইহোক, পাওয়ার কোয়ালিটির জন্য ব্যবহারকারীর প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য, জেনারেটরের টার্মিনাল ভোল্টেজ মূলত অপরিবর্তিত থাকা উচিত। স্পষ্টতই, এই প্রয়োজনীয়তা পূরণের উপায় হল প্রতিক্রিয়াশীল প্রবাহ Ir পরিবর্তনের সাথে সাথে (অর্থাৎ, লোড পরিবর্তনের সাথে সাথে) জেনারেটরের উদ্দীপক প্রবাহ সামঞ্জস্য করা। (2) লোডের অবস্থা অনুযায়ী, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সামঞ্জস্য করার জন্য একটি নির্দিষ্ট নিয়ম অনুসারে উদ্দীপক প্রবাহ সামঞ্জস্য করা হয়। প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সামঞ্জস্য করা কেন প্রয়োজন? অনেক বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম তড়িৎ-চৌম্বকীয় আবেশের নীতির উপর ভিত্তি করে কাজ করে, যেমন ট্রান্সফরমার, মোটর, ওয়েল্ডিং মেশিন ইত্যাদি। তারা সকলেই শক্তি রূপান্তর এবং স্থানান্তর করার জন্য একটি পরিবর্তী চৌম্বক ক্ষেত্র স্থাপনের উপর নির্ভর করে। একটি পরিবর্তী চৌম্বক ক্ষেত্র এবং আবিষ্ট চৌম্বক ফ্লাক্স স্থাপনের জন্য প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক শক্তিকে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি বলা হয়। তড়িৎ-চৌম্বকীয় কয়েলযুক্ত সমস্ত বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম একটি চৌম্বক ক্ষেত্র স্থাপনের জন্য প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি খরচ করে। প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি ছাড়া, মোটর ঘুরবে না, ট্রান্সফরমার ভোল্টেজ রূপান্তর করতে পারবে না এবং অনেক বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম কাজ করবে না। অতএব, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি কোনোভাবেই অকেজো শক্তি নয়। স্বাভাবিক পরিস্থিতিতে, বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলি কেবল জেনারেটর থেকে সক্রিয় শক্তিই পায় না, জেনারেটর থেকে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তিও পেতে হয়। যদি পাওয়ার গ্রিডে প্রতিক্রিয়াশীল শক্তির ঘাটতি থাকে, তবে বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলিতে একটি স্বাভাবিক তড়িৎচুম্বকীয় ক্ষেত্র স্থাপনের জন্য পর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি থাকবে না। তখন এই বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলি নির্ধারিত কার্যক্ষমতা বজায় রাখতে পারে না এবং বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলির টার্মিনাল ভোল্টেজ কমে যায়, যার ফলে বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলির স্বাভাবিক কার্যকারিতা প্রভাবিত হয়। অতএব, প্রকৃত লোড অনুযায়ী প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি সামঞ্জস্য করা প্রয়োজন, এবং জেনারেটর দ্বারা উৎপাদিত প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি এক্সাইটেশন কারেন্টের পরিমাণের সাথে সম্পর্কিত। নির্দিষ্ট নীতি এখানে বিশদভাবে আলোচনা করা হবে না। (3) যখন পাওয়ার সিস্টেমে শর্ট সার্কিট দুর্ঘটনা ঘটে বা অন্য কোনো কারণে জেনারেটরের টার্মিনাল ভোল্টেজ গুরুতরভাবে কমে যায়, তখন পাওয়ার সিস্টেমের ডায়নামিক স্থিতিশীলতার সীমা এবং রিলে সুরক্ষা ক্রিয়ার নির্ভুলতা উন্নত করার জন্য জেনারেটরকে জোরপূর্বক উত্তেজিত করা যেতে পারে। (4) হঠাৎ লোডশেডিং এবং অন্যান্য কারণে জেনারেটরে ওভারভোল্টেজ দেখা দিলে, জেনারেটরের টার্মিনাল ভোল্টেজের অতিরিক্ত বৃদ্ধি সীমিত করার জন্য জেনারেটরটিকে জোরপূর্বক ডিম্যাগনেটাইজ করা যেতে পারে। (5) পাওয়ার সিস্টেমের স্ট্যাটিক স্থিতিশীলতা উন্নত করে। (6) যখন জেনারেটরের ভিতরে এবং এর লিড ওয়্যারে ফেজ-টু-ফেজ শর্ট সার্কিট হয় অথবা জেনারেটরের টার্মিনাল ভোল্টেজ খুব বেশি হয়, তখন দুর্ঘটনার বিস্তার সীমিত করার জন্য দ্রুত ডিম্যাগনেটাইজেশন করা হয়। (7) সমান্তরাল জেনারেটরগুলির প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি যুক্তিসঙ্গতভাবে বিতরণ করা যেতে পারে।

৩. এক্সাইটেশন সিস্টেমের শ্রেণিবিন্যাস: জেনারেটর যেভাবে এক্সাইটেশন কারেন্ট সংগ্রহ করে (অর্থাৎ, এক্সাইটেশন পাওয়ার সাপ্লাইয়ের পদ্ধতি) তার উপর ভিত্তি করে, এক্সাইটেশন সিস্টেমকে এক্সটার্নাল এক্সাইটেশন এবং সেলফ-এক্সাইটেশনে ভাগ করা যায়: অন্য পাওয়ার সাপ্লাই থেকে প্রাপ্ত এক্সাইটেশন কারেন্টকে এক্সটার্নাল এক্সাইটেশন বলা হয়; জেনারেটর থেকে প্রাপ্ত এক্সাইটেশন কারেন্টকে সেলফ-এক্সাইটেশন বলা হয়। রেকটিফিকেশন পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে, একে রোটারি এক্সাইটেশন এবং স্ট্যাটিক এক্সাইটেশনে ভাগ করা যায়। স্ট্যাটিক এক্সাইটেশন সিস্টেমে কোনো বিশেষ এক্সাইটেশন মেশিন থাকে না। যদি এটি জেনারেটর থেকেই এক্সাইটেশন পাওয়ার সংগ্রহ করে, তবে একে সেলফ-এক্সাইটেশন স্ট্যাটিক এক্সাইটেশন বলা হয়। সেলফ-এক্সাইটেশন স্ট্যাটিক এক্সাইটেশনকে সেলফ-প্যারালাল এক্সাইটেশন এবং সেলফ-কম্পাউন্ডিং এক্সাইটেশনে ভাগ করা যায়।
সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত এক্সাইটেশন পদ্ধতি হলো সেলফ-প্যারালাল এক্সাইটেশন বা স্ট্যাটিক এক্সাইটেশন, যা নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে। এটি জেনারেটরের আউটলেটের সাথে সংযুক্ত রেকটিফায়ার ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে এক্সাইটেশন পাওয়ার গ্রহণ করে এবং রেকটিফিকেশনের পর জেনারেটরে এক্সাইটেশন কারেন্ট সরবরাহ করে।
সেলফ-প্যারালাল এক্সাইটেশন স্ট্যাটিক রেকটিফায়ার এক্সাইটেশন সিস্টেমের ওয়্যারিং ডায়াগ্রাম

স্ব-সমান্তরাল উত্তেজনা স্থির উত্তেজনা সিস্টেমটি প্রধানত নিম্নলিখিত অংশগুলি নিয়ে গঠিত: উত্তেজনা ট্রান্সফরমার, রেকটিফায়ার, ডিম্যাগনেটাইজেশন ডিভাইস, রেগুলেশন কন্ট্রোলার এবং ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা ডিভাইস। এই পাঁচটি অংশ যথাক্রমে নিম্নলিখিত কাজগুলি সম্পন্ন করে:
(1) এক্সাইটেশন ট্রান্সফরমার: মেশিন প্রান্তের ভোল্টেজ কমিয়ে রেকটিফায়ারের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ভোল্টেজে নিয়ে আসে।
(2) রেকটিফায়ার: এটি পুরো সিস্টেমের মূল উপাদান। AC থেকে DC তে রূপান্তরের কাজটি সম্পন্ন করার জন্য প্রায়শই একটি তিন-ফেজ সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রিত ব্রিজ সার্কিট ব্যবহার করা হয়।
(3) ডিম্যাগনেটাইজেশন ডিভাইস: ডিম্যাগনেটাইজেশন ডিভাইসটি দুটি অংশ নিয়ে গঠিত, যথা ডিম্যাগনেটাইজেশন সুইচ এবং ডিম্যাগনেটাইজেশন রেজিস্টর। দুর্ঘটনার ক্ষেত্রে এই ডিভাইসটি ইউনিটের দ্রুত ডিম্যাগনেটাইজেশনের জন্য দায়ী।
(4) নিয়ন্ত্রণ নিয়ন্ত্রক: এক্সাইটেশন সিস্টেমের এই নিয়ন্ত্রণ ডিভাইসটি রেকটিফায়ার ডিভাইসের থাইরিস্টরের কন্ডাকশন অ্যাঙ্গেল নিয়ন্ত্রণ করে এক্সাইটেশন কারেন্ট পরিবর্তন করে জেনারেটরের রিঅ্যাক্টিভ পাওয়ার এবং ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণের প্রভাব অর্জন করে।
(5) ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা: যখন জেনারেটরের রোটর সার্কিটে ওভারভোল্টেজ হয়, তখন সার্কিটটি চালু হয়ে ওভারভোল্টেজ শক্তি শোষণ করে, ওভারভোল্টেজের মান সীমিত করে এবং জেনারেটরের রোটর ওয়াইন্ডিং এবং এর সাথে সংযুক্ত সরঞ্জামগুলিকে রক্ষা করে।
সেলফ-প্যারালাল এক্সাইটেশন স্ট্যাটিক এক্সাইটেশন সিস্টেমের সুবিধাগুলো হলো: সরল কাঠামো, কম সরঞ্জাম, স্বল্প বিনিয়োগ এবং কম রক্ষণাবেক্ষণ। এর অসুবিধা হলো, যখন জেনারেটর বা সিস্টেমে শর্ট-সার্কিট হয়, তখন এক্সাইটেশন কারেন্ট অদৃশ্য হয়ে যায় বা ব্যাপকভাবে কমে যায়, অথচ এই সময়ে এক্সাইটেশন কারেন্ট ব্যাপকভাবে বাড়ানো উচিত (অর্থাৎ ফোর্সড এক্সাইটেশন)। তবে, যেহেতু আধুনিক বড় ইউনিটগুলো বেশিরভাগ ক্ষেত্রে ক্লোজড বাসবার ব্যবহার করে এবং উচ্চ-ভোল্টেজ পাওয়ার গ্রিডগুলোতে সাধারণত দ্রুত সুরক্ষা এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার ব্যবস্থা থাকে, তাই এই এক্সাইটেশন পদ্ধতি ব্যবহারকারী ইউনিটের সংখ্যা বাড়ছে এবং এটি প্রবিধান ও স্পেসিফিকেশন দ্বারা প্রস্তাবিত এক্সাইটেশন পদ্ধতিও বটে। ৪. ইউনিটের বৈদ্যুতিক ব্রেকিং যখন ইউনিটটি আনলোডেড এবং শাট ডাউন থাকে, তখন রোটরের বিশাল ঘূর্ণন জড়তার কারণে যান্ত্রিক শক্তির একটি অংশ সঞ্চিত হয়। এই শক্তির অংশটি থ্রাস্ট বিয়ারিং, গাইড বিয়ারিং এবং বায়ুর ঘর্ষণ তাপ শক্তিতে রূপান্তরিত হওয়ার পরেই কেবল সম্পূর্ণরূপে থামানো সম্ভব। যেহেতু বায়ুর ঘর্ষণজনিত ক্ষতি পরিধির রৈখিক বেগের বর্গের সমানুপাতিক, তাই রোটরের গতি প্রথমে খুব দ্রুত কমে যায় এবং তারপরে এটি দীর্ঘ সময় ধরে কম গতিতে নিষ্ক্রিয় থাকে। যখন ইউনিটটি দীর্ঘ সময় ধরে কম গতিতে চলে, তখন থ্রাস্ট হেডের নিচের মিরর প্লেট এবং বিয়ারিং বুশের মধ্যে তেলের স্তর তৈরি হতে না পারার কারণে থ্রাস্ট বুশটি পুড়ে যেতে পারে। এই কারণে, শাটডাউন প্রক্রিয়ার সময়, যখন ইউনিটের গতি একটি নির্দিষ্ট মানে নেমে আসে, তখন ইউনিট ব্রেকিং সিস্টেমটি ব্যবহার করা প্রয়োজন। ইউনিট ব্রেকিংকে ইলেকট্রিক ব্রেকিং, মেকানিক্যাল ব্রেকিং এবং কম্বাইন্ড ব্রেকিং-এ ভাগ করা হয়। ইলেকট্রিক ব্রেকিং হলো, জেনারেটরকে ডিকাপল এবং ডিম্যাগনেটাইজ করার পর মেশিন প্রান্তের আউটলেটে থ্রি-ফেজ জেনারেটরের স্টেটরকে শর্ট-সার্কিট করা এবং ইউনিটের গতি রেটেড স্পিডের প্রায় ৫০% থেকে ৬০%-এ নেমে আসা পর্যন্ত অপেক্ষা করা। ধারাবাহিক লজিক্যাল অপারেশনের মাধ্যমে ব্রেকিং পাওয়ার সরবরাহ করা হয় এবং এক্সাইটেশন রেগুলেটর ইলেকট্রিক ব্রেকিং মোডে সুইচ করে জেনারেটরের রোটর ওয়াইন্ডিং-এ এক্সাইটেশন কারেন্ট যোগ করে। জেনারেটর ঘোরার কারণে, রোটরের চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে স্টেটর একটি শর্ট-সার্কিট কারেন্ট তৈরি করে। উৎপন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক টর্কটি রোটরের জড়তার দিকের ঠিক বিপরীত দিকে কাজ করে, যা ব্রেকিং-এর ভূমিকা পালন করে। ইলেকট্রিক ব্রেকিং বাস্তবায়নের প্রক্রিয়ায়, ব্রেকিং পাওয়ার সাপ্লাই বাইরে থেকে সরবরাহ করতে হয়, যা এক্সাইটেশন সিস্টেমের মূল সার্কিট কাঠামোর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। ইলেকট্রিক ব্রেক এক্সাইটেশন পাওয়ার সাপ্লাই পাওয়ার বিভিন্ন উপায় নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।
ইলেকট্রিক ব্রেক এক্সাইটেশন পাওয়ার সাপ্লাই পাওয়ার বিভিন্ন উপায়
প্রথম পদ্ধতিতে, এক্সাইটেশন ডিভাইসটি একটি সেলফ-প্যারালাল এক্সাইটেশন ওয়্যারিং পদ্ধতি। যখন মেশিনের প্রান্ত শর্ট-সার্কিট হয়, তখন এক্সাইটেশন ট্রান্সফর্মারে কোনো বিদ্যুৎ সরবরাহ থাকে না। ব্রেকিং পাওয়ার সাপ্লাই একটি ডেডিকেটেড ব্রেক ট্রান্সফর্মার থেকে আসে, এবং ব্রেক ট্রান্সফর্মারটি প্ল্যান্টের পাওয়ারের সাথে সংযুক্ত থাকে। উপরে যেমন উল্লেখ করা হয়েছে, বেশিরভাগ জলবিদ্যুৎ প্রকল্পে একটি সেলফ-প্যারালাল এক্সাইটেশন স্ট্যাটিক রেকটিফায়ার এক্সাইটেশন সিস্টেম ব্যবহার করা হয়, এবং এক্সাইটেশন সিস্টেম ও ইলেকট্রিক ব্রেক সিস্টেমের জন্য একটি রেকটিফায়ার ব্রিজ ব্যবহার করা আরও সাশ্রয়ী। তাই, ইলেকট্রিক ব্রেক এক্সাইটেশন পাওয়ার সাপ্লাই পাওয়ার এই পদ্ধতিটিই বেশি প্রচলিত। এই পদ্ধতির ইলেকট্রিক ব্রেকিং কার্যপ্রবাহ নিম্নরূপ:
(1) ইউনিটের আউটলেট সার্কিট ব্রেকারটি খোলা হয় এবং সিস্টেমটি বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়।
(2) রোটর ওয়াইন্ডিং ডিম্যাগনেটাইজ করা হয়।
(3) এক্সাইটেশন ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি সাইডের পাওয়ার সুইচটি খোলা হয়।
(4) ইউনিটের বৈদ্যুতিক ব্রেক শর্ট-সার্কিট সুইচটি বন্ধ আছে।
(5) বৈদ্যুতিক ব্রেক ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি সাইডের পাওয়ার সুইচটি বন্ধ আছে।
(6) রেকটিফায়ার ব্রিজ থাইরিস্টরটি পরিবাহী হতে ট্রিগার করা হয় এবং ইউনিটটি বৈদ্যুতিক ব্রেক অবস্থায় প্রবেশ করে।
(7) যখন ইউনিটের গতি শূন্য হয়, তখন বৈদ্যুতিক ব্রেক ছেড়ে দেওয়া হয় (যদি সম্মিলিত ব্রেকিং ব্যবহার করা হয়, যখন গতি নির্ধারিত গতির 5% থেকে 10% এ পৌঁছায়, তখন যান্ত্রিক ব্রেকিং প্রয়োগ করা হয়)। 5. বুদ্ধিমান এক্সাইটেশন সিস্টেম বুদ্ধিমান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র বলতে এমন একটি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র বা জলবিদ্যুৎ স্টেশন গোষ্ঠীকে বোঝায় যেখানে তথ্যের ডিজিটাইজেশন, যোগাযোগ নেটওয়ার্কিং, সমন্বিত মানকীকরণ, ব্যবসায়িক মিথস্ক্রিয়া, অপারেশন অপ্টিমাইজেশন এবং বুদ্ধিমান সিদ্ধান্ত গ্রহণ ব্যবস্থা রয়েছে। বুদ্ধিমান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিকে উল্লম্বভাবে প্রসেস লেয়ার, ইউনিট লেয়ার এবং স্টেশন কন্ট্রোল লেয়ারে বিভক্ত করা হয়, যেখানে প্রসেস লেয়ার নেটওয়ার্ক (GOOSE নেটওয়ার্ক, SV নেটওয়ার্ক) এবং স্টেশন কন্ট্রোল লেয়ার নেটওয়ার্ক (MMS নেটওয়ার্ক) এর একটি 3-স্তর 2-নেটওয়ার্ক কাঠামো ব্যবহার করা হয়। বুদ্ধিমান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিকে বুদ্ধিমান সরঞ্জাম দ্বারা সমর্থিত হতে হবে। হাইড্রো-টারবাইন জেনারেটর সেটের মূল নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা হিসাবে, এক্সাইটেশন সিস্টেমের প্রযুক্তিগত উন্নয়ন বুদ্ধিমান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র নির্মাণে একটি গুরুত্বপূর্ণ সহায়ক ভূমিকা পালন করে।
বুদ্ধিমান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলিতে, টারবাইন জেনারেটর সেট চালু ও বন্ধ করা, প্রতিক্রিয়াশীল শক্তি বাড়ানো ও কমানো এবং জরুরি শাটডাউনের মতো মৌলিক কাজগুলি সম্পন্ন করার পাশাপাশি, এক্সাইটেশন সিস্টেমকে অবশ্যই IEC61850 ডেটা মডেলিং এবং কমিউনিকেশন ফাংশনগুলি পূরণ করতে সক্ষম হতে হবে এবং স্টেশন কন্ট্রোল লেয়ার নেটওয়ার্ক (MMS নেটওয়ার্ক) ও প্রসেস লেয়ার নেটওয়ার্কের (GOOSE নেটওয়ার্ক এবং SV নেটওয়ার্ক) সাথে যোগাযোগ সমর্থন করতে হবে। এক্সাইটেশন সিস্টেম ডিভাইসটি বুদ্ধিমান জলবিদ্যুৎ কেন্দ্রের সিস্টেম কাঠামোর ইউনিট লেয়ারে এবং মার্জিং ইউনিট, ইন্টেলিজেন্ট টার্মিনাল, সহায়ক নিয়ন্ত্রণ ইউনিট ও অন্যান্য ডিভাইস বা বুদ্ধিমান সরঞ্জামগুলি প্রসেস লেয়ারে স্থাপন করা হয়। সিস্টেমের কাঠামোটি নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।
বুদ্ধিমান উত্তেজনা ব্যবস্থা
ইন্টেলিজেন্ট হাইড্রোপাওয়ার প্ল্যান্টের স্টেশন কন্ট্রোল লেয়ারের হোস্ট কম্পিউটার IEC61850 কমিউনিকেশন স্ট্যান্ডার্ডের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে এবং MMS নেটওয়ার্কের মাধ্যমে এক্সাইটেশন সিস্টেমের সিগন্যাল মনিটরিং সিস্টেমের হোস্ট কম্পিউটারে পাঠায়। ইন্টেলিজেন্ট এক্সাইটেশন সিস্টেমটির প্রসেস লেয়ারে ডেটা সংগ্রহের জন্য GOOSE নেটওয়ার্ক এবং SV নেটওয়ার্ক সুইচের সাথে সংযোগ স্থাপন করতে সক্ষম হওয়া উচিত। প্রসেস লেয়ারের জন্য প্রয়োজন যে CT, PT এবং স্থানীয় কম্পোনেন্টগুলো থেকে আউটপুট হওয়া ডেটা সবই ডিজিটাল ফর্মে থাকবে। CT এবং PT মার্জিং ইউনিটের সাথে সংযুক্ত থাকে (ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমারগুলো অপটিক্যাল কেবলের মাধ্যমে এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ট্রান্সফরমারগুলো কেবলের মাধ্যমে সংযুক্ত থাকে)। কারেন্ট এবং ভোল্টেজের ডেটা ডিজিটাইজ করার পর, সেগুলো অপটিক্যাল কেবলের মাধ্যমে SV নেটওয়ার্ক সুইচের সাথে সংযুক্ত করা হয়। স্থানীয় কম্পোনেন্টগুলোকে কেবলের মাধ্যমে ইন্টেলিজেন্ট টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত করতে হয় এবং সুইচ বা অ্যানালগ সিগন্যালগুলোকে ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তরিত করে অপটিক্যাল কেবলের মাধ্যমে GOOSE নেটওয়ার্ক সুইচে পাঠানো হয়। বর্তমানে, এক্সাইটেশন সিস্টেমটির মূলত স্টেশন কন্ট্রোল লেয়ারের MMS নেটওয়ার্ক এবং প্রসেস লেয়ারের GOOSE/SV নেটওয়ার্কের সাথে যোগাযোগের কার্যকারিতা রয়েছে। IEC61850 কমিউনিকেশন স্ট্যান্ডার্ডের নেটওয়ার্ক তথ্য আদান-প্রদানের শর্ত পূরণের পাশাপাশি, ইন্টেলিজেন্ট এক্সাইটেশন সিস্টেমে ব্যাপক অনলাইন মনিটরিং, ইন্টেলিজেন্ট ফল্ট ডায়াগনোসিস এবং সুবিধাজনক টেস্ট অপারেশন ও রক্ষণাবেক্ষণের সুবিধাও থাকা উচিত। সম্পূর্ণ কার্যকরী ইন্টেলিজেন্ট এক্সাইটেশন ডিভাইসের পারফরম্যান্স এবং প্রয়োগ কার্যকারিতা ভবিষ্যতের বাস্তব ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনে পরীক্ষা করা প্রয়োজন।